جنگ‌افزار هسته‌ای

[swat_m2 102]

[center]بسم الله الرحمن الرحیم[/center]


[right]امیدوارم این تاپیک تکراری نباشه من نگاه کردم ولی پستی با این مضمون ندیدم اگر تکراریست پیشاپیش معذرت میخوام[/right]

[right][b]جنگ‌افزار هسته‌ای[/b] [u]سلاح هایی[/u] هستند که در آن‌ها از [u]انیرژی[/u] حاصل از [u]شکافت[/u] یا [u]همجوشی هسته ای[/u] برای تخریب و کشتار استفاده می‌شود.[/right]
[right]این سلاح‌ها در طول تاریخ تنها ۲ بار توسط [u]آمریکا[/u] مورد استفاده قرار گرفت[/right]
[center][url="http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e0/Nagasakibomb.jpg"][img]http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e0/Nagasakibomb.jpg/502px-Nagasakibomb.jpg[/img][/url].[/center]
[b] بمب اتمی[/b]

[right]بمب اتمی نام رایج وسایل انفجاری است که در آن‌ها از انرژی آزاد شده در فرآیند [u]شکافت هسته ای[/u]، یا [u]گداخت هسته ای[/u] برای تخریب استفاده می‌شود. بمب‌های اتمی که برمبنای گداخت کار می‌کنند نسل نوین بمب اتمی هستند و قدرتی بسیار بیشتر از بمب‌های شکافتی دارند. مبنای آزاد شدن انرژی در هر دو نوع بمب اتمی تبدیل ماده به انرژی (E = mc2)است اما در بمب‌های گداختی جرم بیشتری از ماده به انرژی تبدیل می‌شود. نخستین بمب اتمی که بمبی [u]پلوتنیومی[/u](از نوع شکافتی) بود در سال ۱۹۴۵م در جریان جنگ جهانی دوم در آمریکا ساخته و در شانزدهم ژوئیهٔ ۱۹۴۵م در صحرای آلاموگوردو در نیو مکزیکوی آمریکا آزمایش شد. آمریکا تنها کشوری است که از بمب اتمی (شکافتی-اورانیومی در [u]هیروشیما[/u] وشکافتی - پلوتونیومی در [u]ناگازاکی[/u]) استفاده نظامی کرده‌است. شوروی در سال ۱۹۴۹ دارای بمب اتمی شد.[/right]
[right]اختراع این سلاح، ریشه طولانی در تاریخ علم فیزیک و شیمی دارد اما استفاده از دانش به دست آمده، برای ساخت بمب اتمی بیشتر به روبرت اوپنهایمر و ادوارد تلر نسبت داده می‌شود.[/right]
[b] تاریخچهٔ سلاح‌های هسته‌ای[/b]

[right]اولین تلاش‌ها در جهت ساخت بمب اتمی در آلمان نازی آغاز گشت. در این دوران، شیمیدانی به نام پل هارتک از اساتید دانشگاه هامبورگ به توان بالقوه نیروی اتمی برای کاربردهای نظامی پی برد. وی در ۲۴ فوریه ۱۹۳۹ امکان استفاده از انرژی هسته‌ای به عنوان یک سلاح با توان تخریبی نا محدود را طی نامه‌ای به وزارت جنگ در برلین اطلاع داد. به‌دنبال این امر گروهی برای تحقیق در این رابطه تشکیل شد و وارنرهاینزبرگ فیزیکدان برجسته آلمانی به طور غیر رسمی سرپرست تیم تحقیقاتی آلمان برای ساخت بمب هسته‌ای گشت.[/right]
[center][img]http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/77/Trinity_Test_Fireball_25ms.jpg[/img][/center]
[right]در همین زمان، آلبرت انیشتن طی نامه معروف خود به روزولت رئیس جمهور وقت آمریکا خطر دستیابی آلمان به تولید بمب اتمی را گوشزد کرد. متعاقب این اخطار روزولت دستور ایجاد [u]پروژه ی منهتن[/u] با هدف تحقیق در این رابطه و تولید بمب اتمی را با همکاری کشور انگلستان صادر کرد. برای این پروژه تأسیساتی در لوس آلاموس در ایالت نیومکزیکو، اوک ریج ایالت تنسی و همفورد ایالت واشنگتن به کار گرفته شدند و تیمی از برجسته‌ترین دانشمندان آن دوران به استخدام این پروژه در آمدند. محققان آلمانی موفق به تولید بمب اتمی نشدند. اگرچه ادعاهایی در زمینه آزمایش نوعی ابزار هسته‌ای توسط نازی‌ها پیش از پایان جنگ جهانی دوم مطرح شده است. اما تیم آمریکایی به سرپرستی فیزیکدان برجسته، جی آر اوپنهایمر موفق به ساخت عملی اولین بمب هسته‌ای شد که در ۱۶ جولای ۱۹۴۵ در ناحیه‌ای موسوم به ترینیتی در نیومکزیکو آزمایش شد.[/right]
[right]به فاصله کوتاهی در ۶ آگوست ۱۹۴۵، بمب افکن اسکادران ۵۰۹ نیروی هوایی آمریکا موسوم به Enola Gay(که اکنون در موزه‌ای در [u]واشنگتن[/u] نگهداری می‌شود)، از پایگاهی در جنوب [u]اقیانوس آرام[/u] به پرواز در آمد و در ساعت ۸:۱۵ دقیقه به وقت محلی، بمب موسوم به [u]پسر کوچک[/u] را بر شهر هیروشیمی ژاپن منفجر ساخت و بدین ترتیب نام کشور ایالات متحده آمریکا را برای همیشه در تاریخ تنها کشور استفاده از سلاح کشتار جمعی در تاریخ بشریت ثبت نمود . این بمب که در طراحی آن از ۶۴ کیلوگرم [u]اورانیوم[/u] استفاده شده بود، از ارتفاع ۹۶۰۰ متری رها شد و در ارتفاع ۵۸۰ متری سطح زمین با شدتی معادل با انفجار ۱۵ هزار تن TNT منفجر شد. مجموع تلفات اولیه و کشته شدگان ناشی از عوارض این جمایت بزرگ ضد بشری را بالغ بر ۱۴۰۰۰۰ نفر تخمین می‌زنند. سه روز بعد در ۹ آگوست انفجار بمب [u]مرد چاق[/u] در شهر ناگازاکی ژاپن موجب کشتار ۷۴۰۰۰ نفر انسان بی گناه دیگر شد. این بمب که از پلوتونیوم به عنوان ماده شکافت پذیر استفاده می‌کرد، انفجاری به شدت ۲۱ کیلوتن TNT ایجاد کرد. بمب دیگری نیز در پروژه منهتن تولید شده بود که هرگز از آن استفاده نشد.[/right]
[right]پس از پایان جنگ دوم جهانی دانشمندان در آمریکا به تحقیق در رابطه با تسلیحات هسته‌ای ادامه دادند. اگرچه این تصور وجود داشت که هیچ کشوری دیگری در دنیا نمی‌تواند تا پیش از سال ۱۹۵۵ به فناوری ساخت سلاح هسته‌ای دست یابد، اما [u]کلاوس فیوکس[/u] یکی از فیزیکدانان آلمانی که در رابطه با مواد فوق انفجاری (High Explosive) با تیم اوپنهایمر همکاری می‌کرد، طرح‌ها و جزئیات طراحی بمب آزمایش شده در ترینیتی را در اختیار جاسوسان شوروی قرار داد. به این ترتیب در ۲۹ آگوست ۱۹۴۹ اتحاد جماهیر سوسیالیستی اولین آزمایش اتمی خود را با موفقیت انجام داد و غرب را در وحشت فرو برد. این انفجار اثر زیادی در تسریع جنگ سرد گذارد و موجب ایجاد رقابت تسلیحاتی بین آمریکا و شوروی گردید.[/right]
[right]پس از آن ایالات متحده جهت حفظ برتری تسلیحاتی خود، تحقیق در رابطه با ساخت بمب گداختی(یا هیدروژنی) یا به عبارت دقیقتر، تسلیحات [u]گرما-هسته ای[/u] (Termo- Nuclear) را آغاز کرد.پیش از این [u]اوپنهایمر[/u] به دلیل اتخاذ مواضعی علیه ساخت تسلیحات هسته‌ای از سرپرستی پروژه کنار گذارده شد و [u]ادواردتلر[/u] هدایت عملی پروژه ساخت [u]بمب هیدروژنی[/u] را برعهده گرفت. نخستین آزمایش یک وسیله گرما-هسته ای با اسم رمز مایک در نوامبر سال ۱۹۵۲ در جزیره کوچکی به نام الوگاب در مجاورت انی وتاک در [u]جزایر مارشال[/u] انجام شد.وزن تجهیزات به کار رفته در این انفجار شامل دستگاه‌های تبرید به بیش از ۶۵ تن می‌رسید. از آنجایی که در این سیستم مستقیما از ایزوتوپهای [u]دوتریوم[/u] و تریتیوم مایع استفاده می‌شد، به آن لقب بمب خیس(wet bomb) داده بودند .پیش بینی می‌شد که قدرت این انفجار معادل یک یا دو مگاتن تی ان تی باشد. اما برخلاف انتظار شدت انفجار معادل ۱۰٫۴ مگاتن تی ان تی بود. نتایج انفجار بسیار هراسناک بود. قطر گوی آتشین حاصل از این انفجار به ۵ کیلومتر رسید. جزیره الوگالب تقریباً تبخیر شد و حفره‌ای به عمق ۸۰۰ متر و شعاع دهانه ۳ کیلومتر برجای ماند.[/right]
[b] نکاتی در مورد بمب اتمی[/b]
[list]
[*]منطقه انفجار بمب‌های هسته‌ای به پنج قسمت تقسیم می‌شود:۱- منطقه تبخیر ۲- منطقه تخریب کلی ۳- منطقه آسیب شدید گرمایی ۴- منطقه آسیب شدید انفجاری ۵- منطقه آسیب شدید باد و آتش. در منطقه تبخیر درجه حرارتی معادل سیصد میلیون درجه سانتیگراد بوجود می‌آید و هر چیزی، از فلز گرفته تا انسان و حیوان، در این درجه حرارت آتش نمی‌گیرد بلکه بخار می‌شود.
[/list][list]
[*]آثار زیانبار این انفجار حتی تا شعاع پنجاه کیلومتری وجود دارد و موج انفجار آن که حامل انرژی زیادی است می‌تواند میلیون‌ها دلار تجهیزات الکترونیکی پیشرفته نظیر ماهواره‌ها و یا سیستم‌های مخابراتی را به مشتی آهن پاره تبدیل کند و همه آنها را از کار بیندازد.
[/list][list]
[*]اینها همه آثار ظاهری و فوری بمب‌های هسته‌ای است . پس از انفجار تا سال‌های طولانی تشعشعات زیانبار رادیواکتیو مانع ادامه حیات موجودات زنده در محل‌های نزدیک به انفجار می‌شود.
[/list][list]
[*]پرتو رادیو اکتیو از پرتوهای آلفا، بتا، گاما و تابش نوترونی تشکیل شده‌است. نوع آلفای آن بسیار خطرناک است ولی توان نفوذ اندکی دارد.این پرتو در بافت زنده تنها کمتر از ۱۰۰ میکرون نفوذ می‌کند اما برای آن ویرانگر است.
[/list][list]
[*]پرتوی گاما از دیوار و سنگ نیز عبور می‌کند.هر ۹ میلی‌متر سرب یا هر ۲۵ متر هوا شدت تابش آن را نصف می‌کند. این پرتو نیز با توجه به فرکانس بسیار بالا، انرژی زیادی دارد که اگر به بدن انسان برخورد کند از ساختار سلولی آن عبور کرده و در مسیر حرکت خود باعث تخریب ماده [u]دزوکسی ریبو نوکلئیک اسید[/u] یا همان DNA شده و سرانجام زمینه را برای پیدایش انواع سرطان ها، سندرم ها ونقایص غیر قابل درمان دیگر فراهم می‌کند وحتی این نقایص به نسل‌های آینده نیز منتقل خواهد شد. برای جلوگیری از نفوذ تابش گاما به حدود ۱۰ سانتی‌متر دیوارهٔ سربی نیاز است
[*]
[b] بمب اتمی نوع A[/b]

ساخت این نوع بمب اتمی بسیار ساده می‌باشد و تنها به مقدار کافی اورانیوم با خلوص مناسب که به روش مناسبی قالب گیری شده باشد (فرم نیم کروی)احتیاج دارد. در این روش اورانیوم قالب گیری شده توسط تفنگ ساده‌ای مورد هدف قرار می‌گیرد. این تفنگ مانند تفنگ جنگی بسیار ساده‌ای می‌باشد که تنها با باروت و یا هر چیز قابل انفجار دیگری پرشده و گلوله آن تنها اورانیوم غنی شده می‌باشد.برخورد دو قطعه اورانیوم باعث انفجار هسته‌ای می‌شود.بعلت اینکه دو قطعه اورانیوم همدیگر را دفع می‌کنند روش قالب گیری نیم کروی مهمترین بخش این کار می‌باشد.
[b] تعداد بمب‌های اتمی موجود در جهان[/b]



[url="http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%BE%D8%B1%D9%88%D9%86%D8%AF%D9%87:Nuclear_weapon_programs_worldwide_oct2006.png"][img]http://upload.wikimedia.org/wikipedia/fa/thumb/c/cd/Nuclear_weapon_programs_worldwide_oct2006.png/300px-Nuclear_weapon_programs_worldwide_oct2006.png[/img][/url]

[url="http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%BE%D8%B1%D9%88%D9%86%D8%AF%D9%87:Nuclear_weapon_programs_worldwide_oct2006.png"][img]http://bits.wikimedia.org/static-1.20wmf8/skins/common/images/magnify-clip-rtl.png[/img][/url]
نقشه جهان بر اساس برخورداری کشورها از سلاح یا فناوری هسته‌ای ‏
[size=2][color=#E90F0F][background=#E90F0F] [/background][/color] پنج کشور که رسما دارای سلاح هسته‌ای هستند[/size]
‏
[size=2][color=#F08000][background=#F08000] [/background][/color] سایر کشورهای دارای سلاح هسته‌ای[/size]
‏
[size=2][color=#FFC34D][background=#FFC34D] [/background][/color] کشورهایی که در خصوص توسعه فناوری یا سلاح هسته‌ای مورد سوء ظن هستند[/size]
‏
[size=2][color=#003AFF][background=#003AFF] [/background][/color] کشورهایی که زمانی برنامه توسعه فناوری یا سلاح هسته‌ای داشته اند[/size]
‏
[size=2][color=#E664AC][background=#E664AC] [/background][/color] کشورهایی که دارای سلاح هسته‌ای هستند اما به طور گسترده آن را تولید نکرده اند[/size]
بان کی‌مون، دبیرکل سازمان ملل متحد، در کنفرانس سلاح‌های هسته‌ای سازمان ملل در [u]مکزیکو سیتی[/u] که شصت و دومین کنفرانس سالانه از این نوع محسوب میشد بیان کرد که تا تاریخ9سپتامبر ۲۰۰۹ حدود ۲۰٬۰۰۰ بمب اتمی در جهان ساخته شده است
[b] کشورهای دارای جنگ افزار هسته ای[/b]

کشورهای دارای [u]حق وتو[/u] (انگلستان، [u]فرانسه[/u]، [u]روسیه[/u]، امریکا، چین) به علاوه کشورهای هند، [u]پاکستان[/u]، [u]اسرائیل[/u] و [u]کره شمالی[/u] تا کنون به فن آوری این جنگ افزار دست یافته اند.
[b] انواع بمب اتمی[/b]
[*][u]بمب حاصل از شکافت[/u] (A-Bomb)
[*][u]بمب حاصل از هم جوشی[/u] (H-Bomb)
[*][u]بمب نوترونی[/u] (N-Bomb)
[/list]
[b] پدافند هسته‌ای[/b]

[right]استفاده از سلاح‌های اتمی به دلیل اثرات و ویژگی‌های خاصی بوده که سایر جنگ افزارها چنین قابلیتی ندارند از جمله:[/right][list=1]
[*]ایجاد خسارت‌های سنگین جانی و مالی
[*]غیر قابل استفاده کردن و آلودگی محیط
[*]تهدید طرف مقابل و تحت فشار گذاشتن طرف مقابل برای قبول خواسته‌ها
[*]تغییر توازن قدرت درجنگ
[*]وسعت شعاع تخریب و خسارات هنگفت
[*]استفاده سریع در هر شرایط
[*]نفوذ اثرات تخریبی آن در [u]تاسیسات[/u]
[/list]
[right]البته با وجود این قابلیت‌ها کشورها [u]و دولتهای دارنده ی سلاح هسته ای[/u] با مشکلاتی رو به رو اند به شرح زیر:[/right][list=1]
[*]مخالف اذهان عمومی جهان است.
[*]عمدهٔ تجهیزات و تأسیسات را نابود می‌سازد که خود دشمن نیز ممکن است به آن نیاز پیدا کند.
[*]آلودگی شدید هسته‌ای که باعث عدم استفاده از منطقه می‌گردد.
[*]عدم کنترل شعاع آلودگی که در اثر کم بودن ممکن است آن خسارت مورد نظر وارد نشود و همچنین با زیاد شدن شعاع آلودگی ممکن است به نیروهای خودی آسیب برسد.
[/list]
[b] اثرات و مراحل انفجار هسته‌ای[/b]

[b] نورانفجار[/b]

[right]اولین نشانه یک حمله اتمی نور خیره کننده آن است که مقداری از خورشید درخشنده تر است و مانند فلاش عکاسی یا صاعقه است و نگاه کردن به آن حتی چند ثانیه می‌تواند انسان را نابینا کند و حتی در مواردی باعث نابینایی کامل خواهد شد[/right]
[b] تشعشع حرارتی[/b]
[list]
[*]گوی آتشین تشکیل شده که دمای مرکز آن به چند میلیون درجه سانتیگراد می‌رسد (حتی از سطح خورشید هم بیشتر می‌شود).
[*]هرچیزی را در نزدیکی خود به خاکستر سفیدی تبدیل می‌کند وجود باد هم می‌تواند به این عمل کمک نماید.
[*]در همان دو الی سه ثانیه اول تشکیل می‌شود و با سرعتی معادل دو برابر سرعت صوت به راه می افتد وهرچه بر سر راهش باشد پرتاب و نابود میکند.
[*]اجسامی که توسط موج انفجار متلاشی شده مانند گلوله به پرواز در می‌آیند و آثار ناشی از آن تهدید جدی برای انسان به شمار می‌رود.
[*]خود موج انفجار نیز بر اعصاب انسان تاثیر گذاشته و باعث عدم تعادل (موقت یا دائم) می‌گردد که به اصطلاح به آن موجی شدن میگوییم و همچنین باعث آسیب‌های شدید بر پرده گوش و دیافراگم قفسه سینه می‌شود که به ترتیب در اثر برخورد موج با پرده گوش و دومی دراثر باز ماندن دهان انسان یا تنفس هنگام آمدن موج است که عوارض آنها کری---ودومی مرگ است .
[/list]
[b] تشعشع هسته‌ای[/b]

[right]این تشعشعات بسیار خطرناک و به محض انفجار بمب در تمام نقاط پخش می‌شود که شامل چهار دسته‌اند:[/right]
[b] آلفا[/b]

[right]این ذره برد و قدرت نفوذ کمتری نسبت به سایر ذرات دارد و توسط یک ورق کاغذ یا پارچه یا پوست انسان متوقف می‌شود.[/right]
[b] بتا[/b]

[right]این ذره از ذرات آلفا قدرت نفوذ بیشتری دارد ولی دارای برد کمتری می‌باشد و توسط یک صفحه فلزی با ضخامت بیش از سه میلیمتر متوقف می‌شود.[/right]
[b] گاما[/b]

[right]این اشعه مانند امواج رادیویی دارای برد بسیار زیادی می‌باشد، قدرت نفوذ و تخریب این اشعه بسیارزیاد است. یک لایه ۱۵سانتیمتری بتن یا یک لایه ۲۰ سانتیمتری خاک فقط نیمی از این اشعه را می‌گیرد و همان نیمی دیگر اثرات زیانبار خود را بر جای میگذارد.[/right]
[b] نتترون[/b]

[b] نوترون نیز مانند گاما هم بسیار زیانبار است هم دارای برد بسیار زیادی می‌باشد و قدرت نفوذ و تخریب بسیار زیادی دارد با این تفاوت که نوترون ذره است و گاما اشعه. اثر تخریبی آن در موجودات زنده بیشتر است تا اشیاء.در صورت انفجار بسیار کشنده خواهد بود[/b]

[b] منبع:[url="http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D9%86%DA%AF%E2%80%8C%D8%A7%D9%81%D8%B2%D8%A7%D8%B1_%D9%87%D8%B3%D8%AA%D9%87%E2%80%8C%D8%A7%DB%8C"]http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D9%86%DA%AF%E2%80%8C%D8%A7%D9%81%D8%B2%D8%A7%D8%B1_%D9%87%D8%B3%D8%AA%D9%87%E2%80%8C%D8%A7%DB%8C[/url][/b]

[scorpion57 4,455]

 

نحوه عملکرد بمب‌های هسته‌ای

                                                                                                

                                                                                                         در ۶ و ۹ آگوست ۱۹۴۵، برای اولین بار در تاریخ جهان، دو بمب هسته‌ای بر روی شهرهای هیروشیما (چپ) و ناگازاکی (راست) ژاپن انداخته شد.

                                                                                                                                 این بمب‌های هسته‌ای بین ۱۲۹۰۰۰ تا ۲۲۶۰۰۰ نفر، عمدتاً غیرنظامی، را کشتند. (منبع تصویر ویکیپدیا)

 

اولین بمب هسته‌ای که قرار بود انسان‌ها را بکشد، در ۶ آگوست ۱۹۴۵ بر فراز هیروشیما، ژاپن منفجر شد. سه روز بعد، بمب دوم بر فراز ناگازاکی منفجر شد. تعداد کشته‌شدگان این دو انفجار بمب - حدود ۲۱۴۰۰۰ نفر - و ویرانی‌های ناشی از این سلاح‌ها در تاریخ جنگ بی‌سابقه بود. 

در پایان جنگ جهانی دوم، ایالات متحده تنها ابرقدرت جهان بود که از قابلیت‌های هسته‌ای برخوردار بود. اما این دوام زیادی نداشت. اتحاد جماهیر شوروی، بمب اتمی خود را نیز در سال ۱۹۴۹ با موفقیت آزمایش کرد 

همزمان با ورود ایالات متحده و شوروی به دوره‌ای از خصومت چند دهه‌ای که به جنگ سرد معروف شد ، هر دو کشور سلاح هسته‌ای حتی قدرتمندتری - بمب هیدروژنی - را توسعه دادند و زرادخانه‌هایی از کلاهک‌های جنگی ساختند. هر دو کشور ناوگان بمب‌افکن‌های استراتژیک خود را با موشک‌های بالستیک قاره‌پیما مستقر در زمین که قادر به رسیدن به شهرهای یکدیگر از هزاران مایل دورتر بودند، تقویت کردند. زیردریایی‌ها نیز به موشک‌های هسته‌ای مجهز شدند و انجام یک حمله ویرانگر را آسان‌تر کردند

کشورهای دیگر - بریتانیا، فرانسه، چین و اسرائیل - همگی تا اواخر دهه ۶۰ میلادی سلاح هسته‌ای داشتند

بمب هسته‌ای بر همه کس و همه چیز سایه افکنده بود. مدارس تمرین‌های حمله هوایی هسته‌ای انجام می‌دادند. دولت‌ها پناهگاه‌های ضد تشعشعات هسته‌ای می‌ساختند. صاحبان خانه‌ها در حیاط خلوت خود سنگر حفر می‌کردند. در نهایت، قدرت‌های هسته‌ای در یک بن‌بست قرار گرفتند. هر دو استراتژی نابودی تضمین‌شده متقابل داشتند - اساساً اینکه حتی اگر یک کشور حمله‌ای مخفیانه و موفقیت‌آمیز انجام دهد که میلیون‌ها نفر را بکشد و ویرانی گسترده‌ای به بار آورد، کشور دیگر هنوز سلاح‌های کافی برای حمله متقابل و اعمال انتقامی به همان اندازه وحشیانه را خواهد داشت.

این تهدید وحشتناک آنها را از استفاده از سلاح‌های هسته‌ای علیه یکدیگر باز می‌داشت، اما با این وجود، ترس از یک جنگ هسته‌ای فاجعه‌بار همچنان پابرجا بود. در طول دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰، تنش‌ها ادامه یافت. در دوران ریاست جمهوری رونالد ریگان، ایالات متحده استراتژی توسعه فناوری دفاع ضد موشکی - که  "جنگ ستارگان" نامیده می‌شد - را دنبال کرد که هدف آن محافظت از ایالات متحده در برابر حمله بود، اما در عین حال می‌توانست ایالات متحده را قادر سازد تا بدون هیچ مجازاتی اولین حمله را انجام دهد. در اواخر دهه، با شروع تزلزل اقتصادی اتحاد جماهیر شوروی، ریگان و میخائیل گورباچف، رهبر شوروی، با جدیت برای محدود کردن تسلیحات هسته‌ای تلاش می‌کردند.

در سال ۱۹۹۱، جانشین ریگان، جورج اچ دبلیو بوش، و گورباچف پیمان مهم‌تری به نام استارت ۱ را امضا کردند و بر سر کاهش عمده زرادخانه‌های خود به توافق رسیدند. پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی در سال ۱۹۹۱، بوش و بوریس یلتسین، رئیس جمهور فدراسیون جدید روسیه، در سال ۱۹۹۲ پیمان دیگری به نام استارت ۲ را امضا کردند که تعداد کلاهک‌ها و موشک‌ها را بیش از پیش کاهش می‌داد 

اما کابوس بمب هسته‌ای هرگز واقعاً از بین نرفت. پاکستان اولین سلاح هسته‌ای خود را در سال ۱۹۹۸ آزمایش کرده بود

اما یک کشور دیگر،( کره شمالی)، در جایی که صدام شکست خورده بود، موفق شد. در سال ۲۰۰۹، کره شمالی‌ها با موفقیت یک سلاح هسته‌ای به قدرت بمب اتمی که هیروشیما را نابود کرد، آزمایش کردند. انفجار زیرزمینی آنقدر قابل توجه بود که زلزله‌ای به بزرگی ۴.۵ ریشتر ایجاد کرد . تا دهه ۲۰۲۰، افزایش تنش‌ها بین روسیه و کشورهای غربی، همراه با چشم‌انداز نسل جدیدی از موشک‌های مافوق صوت که قادر به گریز از سیستم‌های هشدار اولیه برای حمل کلاهک‌های هسته‌ای هستند، چشم‌انداز یک مسابقه تسلیحاتی هسته‌ای جدید و ترسناک را افزایش داد . چشم‌انداز سیاسی جنگ هسته‌ای در طول سال‌ها به طور قابل توجهی تغییر کرده است، اما علم خود سلاح - و فرآیندهای اتمی آن - از زمان انیشتین شناخته شده بوده است . این مقاله به بررسی نحوه کار بمب‌های هسته‌ای، از جمله نحوه ساخت و استقرار آنها می‌پردازد.

ساختار اتمی و رادیواکتیویته

                                                                                              

                                                                                                                                                 یک اتم از سه ذره زیر اتمی - پروتون، نوترون و الکترون - تشکیل شده است.

 

یک اتم از سه ذره تشکیل شده است - پروتون ، نوترون و الکترون . مرکز اتم، که هسته نامیده می‌شود ، از پروتون‌ها و نوترون‌ها تشکیل شده است. پروتون‌ها بار مثبت دارند؛ نوترون‌ها اصلاً باری ندارند؛ و الکترون‌ها بار منفی دارند. نسبت پروتون به الکترون همیشه یک به یک است، بنابراین اتم بار خنثی دارد. به عنوان مثال، یک اتم کربن شش پروتون و شش الکترون دارد.

البته به این سادگی نیست. خواص یک اتم می‌تواند بسته به تعداد هر ذره، به طور قابل توجهی تغییر کند. اگر تعداد پروتون‌ها را تغییر دهید، عنصر کاملاً متفاوتی خواهید داشت. اگر تعداد نوترون‌ها را در یک اتم تغییر دهید، ایزوتوپ آن را خواهید داشت .

برای مثال، کربن سه ایزوتوپ دارد :

کربن-۱۲ (شش پروتون + شش نوترون)، شکلی پایدار و رایج از این عنصر

کربن-۱۳ (شش پروتون + هفت نوترون)، که پایدار اما کمیاب است

کربن-۱۴ (شش پروتون + هشت نوترون)، که کمیاب و ناپایدار (یا رادیواکتیو) است

همانطور که در مورد کربن می‌بینیم، بیشتر هسته‌های اتمی پایدار هستند، اما تعداد کمی از آنها اصلاً پایدار نیستند. این هسته‌ها خود به خود ذراتی را منتشر می‌کنند که دانشمندان از آنها به عنوان تابش یاد می‌کنند. هسته‌ای که تابش ساطع می‌کند، رادیواکتیو است . عمل انتشار ذرات به عنوان واپاشی رادیواکتیو شناخته می‌شود. سه نوع واپاشی رادیواکتیو وجود دارد:

واپاشی آلفا : یک هسته دو پروتون و دو نوترونِ به هم چسبیده را که به عنوان ذره آلفا شناخته می‌شود، آزاد می‌کند.

واپاشی بتا : یک نوترون به یک پروتون، یک الکترون و یک آنتی‌نوترینو تبدیل می‌شود. الکترونِ جدا شده یک ذره بتا است.

شکافت خودبه‌خودی : یک هسته به دو قطعه تقسیم می‌شود. در این فرآیند، می‌تواند نوترون‌هایی را آزاد کند که می‌توانند به پرتوهای نوترونی تبدیل شوند. هسته همچنین می‌تواند انفجاری از انرژی الکترومغناطیسی به نام پرتو گاما منتشر کند . پرتوهای گاما تنها نوع تابش هسته‌ای هستند که به جای ذرات پرسرعت، از انرژی ناشی می‌شوند.

 

 

شکافت هسته‌ای

                                                                                                 

 

                                                                                شکافت هسته‌ای واکنشی است که در آن هسته یک اتم به دو یا چند هسته کوچکتر تقسیم می‌شود. این تصویر شکافت هسته‌ای اورانیوم-۲۳۵ را نشان می‌دهد.

 

بمب‌های هسته‌ای شامل نیروهایی - قوی و ضعیف - هستند که هسته یک اتم، به ویژه اتم‌هایی با هسته‌های ناپایدار را در کنار هم نگه می‌دارند. دو راه اساسی وجود دارد که انرژی هسته‌ای می‌تواند از یک اتم آزاد شود.

1- شکافت هسته‌ای : فرآیندی که هسته یک اتم را با یک نوترون به دو بخش کوچکتر تقسیم کنند.

2-همجوشی هسته‌ای: فرآیندی که خورشید طی آن انرژی تولید می‌کند - شامل ترکیب دو اتم کوچک‌تر برای تشکیل یک اتم بزرگ‌تر است.

در هر دو فرآیند - شکافت یا همجوشی - مقادیر زیادی انرژی گرمایی و تابش آزاد می‌شود.

https://cdn-mp4.hswstatic.com/animations/nuclear-bomb-deut2.mp4همجوشی

 

 کشف شکافت هسته‌ای را به فیزیکدان ایتالیایی انریکو فرمی نسبت می دهند. در دهه ۱۹۳۰، فرمی نشان داد که عناصری که در معرض بمباران نوترونی قرار می‌گیرند، می‌توانند به عناصر جدید تبدیل شوند. این کار منجر به کشف نوترون‌های کند و همچنین عناصر جدیدی شد که در جدول تناوبی وجود ندارند .

کمی پس از کشف فرمی، دانشمندان آلمانی، اتو هان و فریتز استراسمن، اورانیوم را با نوترون بمباران کردند که منجر به تولید ایزوتوپ رادیواکتیو باریم شد. هان و استراسمن به این نتیجه رسیدند که نوترون‌های کم‌سرعت باعث شکافت یا تجزیه هسته اورانیوم به دو قطعه کوچکتر می‌شوند.

کار آنها باعث فعالیت شدید در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی در سراسر جهان شد. در دانشگاه پرینستون، نیلز بور با جان ویلر برای توسعه یک مدل فرضی از فرآیند شکافت هسته‌ای همکاری کرد. بور و ویلر حدس زدند که ایزوتوپ اورانیوم-۲۳۵ است که تحت شکافت قرار می‌گیرد، نه اورانیوم-۲۳۸.

تقریباً در همان زمان، دانشمندان دیگر کشف کردند که فرآیند شکافت منجر به تولید نوترون‌های بیشتری می‌شود. این امر بور و ویلر را به طرح یک سوال مهم سوق داد: آیا نوترون‌های آزاد ایجاد شده در شکافت می‌توانند یک واکنش زنجیره‌ای را آغاز کنند که مقدار عظیمی انرژی آزاد کند؟ اگر چنین است، ممکن است بتوان سلاحی با قدرت غیرقابل تصور ساخت.و همینطور هم شد.

 

سوخت هسته‌ای

                                                                                                                                                                          

در مارس ۱۹۴۰، تیمی از دانشمندان دانشگاه کلمبیا در شهر نیویورک فرضیه بور و ویلر را تأیید کردند: ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵ یا U-۲۳۵ مسئول شکافت هسته‌ای بود. تیم کلمبیا در پاییز ۱۹۴۱ سعی کرد با استفاده از U-۲۳۵ یک واکنش زنجیره‌ای را آغاز کند، اما شکست خورد. سپس تمام کارها به دانشگاه شیکاگو منتقل شد، جایی که انریکو فرمی سرانجام در یک زمین اسکواش واقع در زیر میدان استگ دانشگاه، اولین واکنش زنجیره‌ای هسته‌ای کنترل‌شده جهان را به انجام رساند. توسعه بمب هسته‌ای با استفاده از U-۲۳۵ به عنوان سوخت، به سرعت پیش رفت.

 اورانیوم ۲۳۵ یکی از معدود موادی است که می‌تواند تحت شکافت القایی قرار گیرد . این بدان معناست که به جای انتظار بیش از ۷۰۰ میلیون سال برای واپاشی طبیعی اورانیوم، اگر یک نوترون به هسته آن برخورد کند، این عنصر می‌تواند بسیار سریع‌تر تجزیه شود. هسته بدون هیچ تردیدی نوترون را جذب می‌کند، ناپایدار می‌شود و بلافاصله شکافته می‌شود.

به محض اینکه هسته نوترون را جذب می‌کند، به دو اتم سبک‌تر تقسیم می‌شود و دو یا سه نوترون جدید آزاد می‌کند (تعداد نوترون‌های خارج شده به نحوه‌ی شکافت اتم U-235 بستگی دارد). سپس دو اتم سبک‌تر با قرار گرفتن در حالت‌های جدید خود، تابش گاما ساطع می‌کنند. چند نکته در مورد این فرآیند شکافت القایی وجود دارد که آن را جالب می‌کند:

احتمال اینکه یک اتم U-235 هنگام عبور، نوترونی را جذب کند، نسبتاً زیاد است. در بمبی که به درستی کار می‌کند، بیش از یک نوترون که از هر شکافت خارج می‌شود، باعث وقوع شکافت دیگری می‌شود.یک دایره بزرگ از گوی ها(تیله ها)به عنوان پروتون‌ها و نوترون‌های یک اتم را تصور کنید. اگر یک تیله - (یک نوترون ) - را به وسط دایره بزرگ شلیک کنید، به یک تیله برخورد می‌کند که آن هم به چند تیله دیگر برخورد می‌کند و به همین ترتیب ادامه می‌یابد تا یک واکنش زنجیره‌ای ادامه یابد.

فرآیند جذب نوترون و شکافت بسیار سریع، در حدود پیکوثانیه (۰.۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ ثانیه) اتفاق می‌افتد.

برای اینکه این خواص U-235 عمل کنند، یک نمونه اورانیوم باید غنی شود ؛ یعنی مقدار U-235 در یک نمونه باید فراتر از سطوح طبیعی افزایش یابد . اورانیوم درجه تسلیحاتی حداقل از 90 درصد U-235 تشکیل شده است.

در سال ۱۹۴۱، دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در برکلی عنصر دیگری - عنصر ۹۴ - را کشف کردند که ممکن است پتانسیل استفاده به عنوان سوخت هسته‌ای را داشته باشد. آن‌ها این عنصر را پلوتونیوم نامیدند و در طول سال بعد، به اندازه کافی برای آزمایش‌ها تولید کردند. در نهایت، آن‌ها ویژگی‌های شکافت پلوتونیوم را مشخص کردند و دومین سوخت احتمالی برای سلاح‌های هسته‌ای را شناسایی کردند.

                                                                                             

                                                                         ترینیتی اسم رمز اولین انفجار یک سلاح هسته‌ای بود (که اینجا دیده می‌شود). این انفجار توسط ارتش ایالات متحده در ۱۶ ژوئیه ۱۹۴۵، به عنوان بخشی از پروژه منهتن انجام شد. 

طراحی بمب شکافتی

                                                                                         

 

                                                                                                                     تصویر یک بمب شکافتی بسیار ابتدایی را نشان می‌دهد که به عنوان بمب شکافتی با شلیک تفنگ نیز شناخته می‌شود

در یک بمب شکافتی، سوخت باید در توده‌های زیر بحرانی جداگانه‌ای که شکافت را پشتیبانی نمی‌کنند، نگهداری شود تا از انفجار زودرس جلوگیری شود. جرم بحرانی حداقل جرم ماده شکافت‌پذیر مورد نیاز برای حفظ واکنش شکافت هسته‌ای است.

دوباره به تیله ها فکر کنید. اگر دایره تیله‌ها خیلی از هم فاصله داشته باشد - جرم زیر بحرانی - وقتی "تیله نوترونی" به مرکز برخورد کند، یک واکنش زنجیره‌ای کوچکتر رخ خواهد داد. اگر تیله‌ها در دایره نزدیک‌تر به هم قرار بگیرند - جرم بحرانی - احتمال بیشتری وجود دارد که یک واکنش زنجیره‌ای بزرگ رخ دهد.

نگهداری سوخت در توده‌های زیر بحرانی جداگانه منجر به چالش‌های طراحی می‌شود که برای عملکرد صحیح یک بمب شکافتی باید حل شوند. اولین چالش، کنار هم قرار دادن توده‌های زیر بحرانی برای تشکیل یک توده فوق بحرانی است که نوترون‌های بیش از حد کافی را برای حفظ واکنش شکافت در زمان انفجار فراهم می‌کند. طراحان بمب دو راه حل ارائه دادند که در بخش بعدی به آنها خواهیم پرداخت.

در مرحله بعد، نوترون‌های آزاد باید به جرم فوق بحرانی وارد شوند تا شکافت آغاز شود. نوترون‌ها با ساخت یک مولد نوترون وارد می‌شوند . این مولد، گلوله کوچکی از پولونیوم و بریلیم است که توسط فویل در هسته سوخت شکافت‌پذیر از هم جدا شده‌اند. در این مولد:

وقتی توده‌های زیر بحرانی به هم نزدیک می‌شوند، فویل شکسته می‌شود و پولونیوم خود به خود ذرات آلفا ساطع می‌کند.سپس این ذرات آلفا با بریلیم-۹ برخورد می‌کنند و بریلیم-۸ و نوترون‌های آزاد تولید می‌کنند.و در آخر نوترون‌ها شکافت را آغاز می‌کنند.

در نهایت، طراحی باید اجازه دهد تا حد امکان مواد قبل از انفجار بمب شکافته شوند. این کار با محدود کردن واکنش شکافت در داخل یک ماده متراکم به نام تمپر (tamper) که معمولاً از اورانیوم ۲۳۸ ساخته می‌شود، انجام می‌شود. تمپر توسط هسته شکافت گرم و منبسط می‌شود. این انبساط تمپر، فشاری را به هسته شکافت وارد می‌کند و انبساط هسته را کند می‌کند. تمپر همچنین نوترون‌ها را به داخل هسته شکافت منعکس می‌کند و راندمان واکنش شکافت را افزایش می‌دهد.

ماشه‌های بمب شکافتی

                                                                                           

                                               تصویر بالا دو طرح بمب شکافتی را نشان می‌دهند. سمت چپ یک بمب از نوع تفنگی است، همان نوعی که در هیروشیما استفاده شد؛ سمت راست یک بمب از نوع انفجار داخلی است، همان نوعی که در ناگازاکی استفاده شد.

ساده‌ترین راه برای نزدیک کردن جرم‌های زیر بحرانی به یکدیگر، ساخت تفنگی است که یک جرم را به جرم دیگر شلیک می‌کند. یک کره از اورانیوم ۲۳۵ در اطراف مولد نوترون ساخته می‌شود و یک گلوله کوچک از اورانیوم ۲۳۵ از آن خارج می‌شود. گلوله در یک انتهای یک لوله بلند با مواد منفجره در پشت آن قرار می‌گیرد، در حالی که کره در انتهای دیگر قرار می‌گیرد. یک حسگر فشار بارومتریک ارتفاع مناسب برای انفجار را تعیین می‌کند و توالی رویدادهای زیر را آغاز می‌کند:

1-مواد منفجره آتش می‌گیرند و گلوله را در لوله به پایین می‌رانند.

2-گلوله به کره و ژنراتور برخورد می‌کند و واکنش شکافت را آغاز می‌کند.

3-واکنش شکافت آغاز می‌شود.

4-بمب منفجر می‌شود.

بمب «پسر کوچک» ، که بر روی هیروشیما انداخته شد، از این نوع بمب بود و بازده 20 کیلوتنی (معادل 20،000 تن TNT) با راندمان حدود 1.5 درصد داشت. یعنی 1.5 درصد از مواد قبل از انفجار. شکافت هسته‌ای را انجام دادند.

https://cdn-mp4.hswstatic.com/animations/nuclear-bomb-gun-fission.mp4

 

راه دوم برای ایجاد جرم فوق بحرانی، فشرده‌سازی جرم‌های زیر بحرانی به صورت کره‌ای از طریق انفجار داخلی است. بمب «مرد چاق» ، بمبی که بر روی ناگازاکی انداخته شد، یکی از این بمب‌های به اصطلاح انفجار داخلی بود . ساخت آن آسان نبود.

https://cdn-mp4.hswstatic.com/animations/nuclear-bomb-implosion-fission.mp4

طراحان اولیه بمب با مشکلات متعددی روبرو بودند، به ویژه چگونگی کنترل و هدایت موج ضربه به طور یکنواخت در سراسر کره. راه حل آنها ایجاد یک وسیله انفجار داخلی متشکل از یک کره از اورانیوم ۲۳۵ به عنوان ضربه گیر و یک هسته پلوتونیوم ۲۳۹ احاطه شده توسط مواد منفجره قوی بود. هنگامی که بمب منفجر شد، بازده ۲۳ کیلوتن با راندمان ۱۷ درصد داشت. این اتفاقی است که افتاد:

1-مواد منفجره شلیک شدند و موج شوک ایجاد کردند.

2-موج ضربه‌ای، هسته را فشرده کرد.

3-واکنش شکافت آغاز شد.

4-بمب منفجر شد.

طراحان توانستند طرح اولیه‌ی انفجار داخلی را بهبود بخشند. در سال ۱۹۴۳، ادوارد تلر، فیزیکدان آمریکایی، مفهوم تقویت را ابداع کرد. تقویت به فرآیندی اشاره دارد که در آن از واکنش‌های همجوشی برای ایجاد نوترون‌ها استفاده می‌شود، که سپس برای القای واکنش‌های شکافت با سرعت بالاتر استفاده می‌شوند. هشت سال دیگر طول کشید تا اولین آزمایش، اعتبار تقویت را تأیید کند، اما پس از اثبات، به یک طرح محبوب تبدیل شد. در سال‌های پس از آن، تقریباً ۹۰ درصد از بمب‌های هسته‌ای ساخته شده در آمریکا از طرح تقویت استفاده کردند.

البته، واکنش‌های همجوشی می‌توانند به عنوان منبع اصلی انرژی در سلاح هسته‌ای نیز مورد استفاده قرار گیرند. در بخش بعدی، به بررسی عملکرد داخلی بمب‌های همجوشی خواهیم پرداخت.

 

بمب‌های همجوشی

                                                                                      

                                                                                                                               بمب هیدروژنی که نمونه‌ای از یک بمب همجوشی است.

بمب‌های شکافت هسته‌ای کار می‌کردند، اما خیلی کارآمد نبودند. مدت زیادی طول نکشید که دانشمندان به این فکر افتادند که آیا فرآیند هسته‌ای مخالف - همجوشی - ممکن است بهتر عمل کند یا خیر. همجوشی زمانی رخ می‌دهد که هسته‌های دو اتم با هم ترکیب می‌شوند و یک اتم سنگین‌تر تشکیل می‌دهند. در دماهای بسیار بالا، هسته‌های ایزوتوپ‌های هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم، می‌توانند به راحتی با هم ترکیب شوند و در این فرآیند مقادیر عظیمی انرژی آزاد کنند. سلاح‌هایی که از این فرآیند بهره می‌برند، به عنوان بمب‌های همجوشی ، بمب‌های گرماهسته‌ای یا بمب‌های هیدروژنی شناخته می‌شوند بمب‌های همجوشی نسبت به بمب‌های شکافتی، بازده کیلوتنی بالاتر و راندمان بیشتری دارند، اما مشکلاتی را ایجاد می‌کنند که باید حل شوند:

دوتریوم و تریتیوم، سوخت‌های همجوشی، هر دو گاز هستند و ذخیره‌سازی آنها دشوار است.

تریتیوم کمیاب است و نیمه عمر کوتاهی دارد.

سوخت موجود در بمب باید به طور مداوم دوباره پر شود.

دوتریوم یا تریتیوم باید در دمای بالا به شدت فشرده شوند تا واکنش همجوشی آغاز شود.

دانشمندان با استفاده از لیتیوم-دوترات، یک ترکیب جامد که در دمای معمولی دچار واپاشی رادیواکتیو نمی‌شود، به عنوان ماده اصلی گرماهسته‌ای، بر مشکل اول غلبه می‌کنند. برای غلبه بر مشکل تریتیوم، طراحان بمب به یک واکنش شکافت برای تولید تریتیوم از لیتیوم متکی هستند. واکنش شکافت  مشکل نهایی را هم حل می‌کند.

بخش عمده‌ی تابش ساطع‌شده در یک واکنش شکافت، اشعه‌ی ایکس است و این اشعه‌های ایکس دما و فشار بالای لازم برای شروع همجوشی را فراهم می‌کنند. بنابراین، یک بمب همجوشی دارای طراحی دو مرحله‌ای است - یک جزء شکافت اولیه یا شکافت تقویت‌شده و یک جزء همجوشی ثانویه.

برای درک طراحی این بمب، تصور کنید که درون یک محفظه بمب، یک بمب شکافت هسته‌ای ناشی از انفجار داخلی و یک محفظه سیلندر اورانیوم ۲۳۸ (تمپر) دارید. درون تمپر، لیتیوم دوترید (سوخت) و یک میله توخالی پلوتونیوم ۲۳۹ در مرکز سیلندر قرار دارد.

جداکننده سیلندر از بمب انفجاری، سپری از اورانیوم ۲۳۸ و فوم پلاستیکی است که فضاهای باقی‌مانده در محفظه بمب را پر می‌کند. انفجار بمب باعث توالی رویدادهای زیر می‌شود:

1-بمب شکافتی از درون منفجر می‌شود و اشعه ایکس ساطع می‌کند.

2-این پرتوهای ایکس، فضای داخلی بمب و بمب‌افکن را گرم می‌کنند؛ این سپر از انفجار زودهنگام سوخت جلوگیری می‌کند.

3-گرما باعث می‌شود که تمپر منبسط شده و بسوزد و به سمت داخل به لیتیوم دوترات فشار وارد کند.

4-لیتیوم دوترات حدود سی برابر فشرده می‌شود.

5-امواج ضربه‌ای فشاری، شکافت هسته‌ای را در میله پلوتونیوم آغاز می‌کنند.

6-میله شکافت، تابش، گرما و نوترون آزاد می‌کند.

7-نوترون‌ها به درون لیتیوم دوترات می‌روند، با لیتیوم ترکیب می‌شوند و تریتیوم را می‌سازند.

8-ترکیبی از دما و فشار بالا برای وقوع واکنش‌های همجوشی تریتیوم-دوتریوم و دوتریوم-دوتریوم کافی است که منجر به تولید گرما، تابش و نوترون‌های بیشتر می‌شود.

9-نوترون‌های حاصل از واکنش‌های همجوشی، شکافت را در قطعات اورانیوم-۲۳۸ موجود در تمپر و سپر القا می‌کنند.

10-شکافت قطعات دستکاری‌کننده و محافظ، تابش و گرمای بیشتری تولید می‌کند.

11-بمب منفجر می‌شود.

تمام این رویدادها در حدود ۶۰۰ میلیاردم ثانیه اتفاق می‌افتند (۵۵۰ میلیاردم ثانیه برای انفجار بمب شکافتی، ۵۰ میلیاردم ثانیه برای رویدادهای همجوشی). نتیجه، انفجار عظیمی با بازده ۱۰۰۰۰ کیلوتن است - ۷۰۰ برابر قدرتمندتر از انفجار پسر کوچک.

                                                                                           

                                                                                                                                                                             بمب هیدروژنی آیوی مایک

    

 

 

 

حامل بمب هسته ای

                                    

                                                                                              این نمودار مقایسه‌ای از مسیرهای پرواز بالستیک و مافوق صوت را نشان می‌دهد. بسیاری از کشورها اکنون قادر به حمل بمب‌های هسته‌ای از طریق موشک‌های بالستیک هستند.

ساختن بمب هسته‌ای یک چیز است. رساندن سلاح به هدف مورد نظر و انفجار موفقیت‌آمیز آن کاملاً چیز دیگری است. این امر به ویژه در مورد اولین بمب‌هایی که دانشمندان در پایان جنگ جهانی دوم ساختند صادق بود. فیلیپ موریسون، یکی از اعضای پروژه منهتن ، در شماره‌ای از مجله Scientific American در سال ۱۹۹۵ در مورد سلاح‌های اولیه نوشت: «هر سه بمب سال ۱۹۴۵ - بمب آزمایشی و دو بمبی که بر ژاپن انداخته شد - بیشتر شبیه قطعات سرهم‌بندی‌شده تجهیزات پیچیده آزمایشگاهی بودند تا سلاح‌های قابل اعتماد.»

رساندن این بمب‌ها به مقاصد نهایی‌شان تقریباً به اندازه طراحی و ساختشان، بداهه و بدون برنامه‌ریزی قبلی بود. ناو هواپیمابر یو‌اس‌اس ایندیاناپولیس قطعات و سوخت اورانیوم غنی‌شده بمب «پسر کوچک» را در ۲۸ ژوئیه ۱۹۴۵ به جزیره تینیان در اقیانوس آرام منتقل کرد. اجزای بمب «مرد چاق» که توسط سه فروند بمب B-29 اصلاح‌شده حمل می‌شدند، در ۲ اوت ۱۹۴۵ به مقصد رسیدند.

تیمی متشکل از ۶۰ دانشمند از لوس آلاموس، نیومکزیکو، به تینیان پرواز کردند تا در مونتاژ کمک کنند. بمب «پسر کوچک» - با وزن ۹۷۰۰ پوند (۴۴۰۰ کیلوگرم) و طول ۱۰ فوت (۳ متر) از دماغه تا دم - ابتدا آماده شد. در ۶ آگوست، خدمه، «پسر کوچک» را سوار هواپیمای «انولا گی»، یک هواپیمای B-۲۹ به خلبانی سرهنگ پل تیبتس، کردند. این هواپیما سفری ۱۲۰۰ کیلومتری (۷۵۰ مایلی) به ژاپن انجام داد و بمب را در آسمان بالای هیروشیما رها کرد، جایی که دقیقاً ساعت ۸:۱۲ صبح منفجر شد.

در ۹ آگوست، بمب تقریباً ۱۱۰۰۰ پوندی (۵۰۰۰ کیلوگرمی) مرد چاق (Fat Man) همین سفر را با هواپیمای Bockscar، دومین بمب‌افکن B-29 به خلبانی سرگرد چارلز سوینی، انجام داد. محموله مرگبار آن درست قبل از ظهر بر فراز ناگازاکی منفجر شد.

امروزه، روشی که در جنگ جهانی دوم علیه ژاپن استفاده شد - بمب‌های گرانشی حمل شده توسط هواپیما - همچنان راهی مناسب برای پرتاب سلاح‌های هسته‌ای است. اما در طول سال‌ها، با کاهش اندازه کلاهک‌ها، گزینه‌های دیگری در دسترس قرار گرفته‌اند. بسیاری از کشورها چندین موشک بالستیک و کروز مسلح به سلاح‌های هسته‌ای را انبار کرده‌اند.

بیشتر موشک‌های بالستیک از سیلوهای زمینی یا زیردریایی‌ها پرتاب می‌شوند . آن‌ها از جو زمین خارج می‌شوند، هزاران مایل را تا اهداف خود طی می‌کنند و برای برخورد سلاح‌های خود دوباره وارد جو می‌شوند. موشک‌های کروز برد کوتاه‌تر و کلاهک‌های کوچک‌تری نسبت به موشک‌های بالستیک دارند، اما شناسایی و رهگیری آن‌ها دشوارتر است. آن‌ها را می‌توان از هوا، از پرتابگرهای متحرک روی زمین و از کشتی‌های دریایی پرتاب کرد.

سلاح‌های هسته‌ای تاکتیکی (TNW) نیز در طول جنگ سرد محبوب شدند . این سلاح‌ها که برای هدف قرار دادن مناطق کوچک‌تر طراحی شده‌اند، شامل موشک‌های کوتاه‌برد، گلوله‌های توپخانه، مین‌های زمینی و بمب‌های عمقی می‌شوند.

پیامدها و خطرات سلامتی بمب‌های هسته‌ای

                                           

                                                                                           یکی از قربانیان انفجار بمب اتمی در سال ۱۹۴۵ بر فراز ناگازاکی ژاپن

انفجار یک سلاح هسته‌ای، ویرانی عظیمی به بار می‌آورد. انفجار یک بمب هسته‌ای بر فراز هدفی مانند یک شهر پرجمعیت، خسارات عظیمی ایجاد می‌کند. میزان خسارت به فاصله از مرکز انفجار بمب، که به آن کانون انفجار یا نقطه صفر زمین می‌گویند، بستگی دارد . هرچه به کانون انفجار نزدیک‌تر باشید، خسارت شدیدتر است. این خسارت به دلایل مختلفی ایجاد می‌شود:

موجی از گرمای شدید ناشی از انفجار

فشار ناشی از موج ضربه‌ای ایجاد شده توسط انفجار

تابش

ریزش رادیواکتیو، که شامل ابرهایی از ذرات ریز رادیواکتیو گرد و غبار و بقایای بمب است که به زمین بازمی‌گردند.

در مرکز انفجار، همه چیز بلافاصله توسط دمای بالا (تا ۵۰۰ میلیون درجه فارنهایت یا ۳۰۰ میلیون درجه سانتیگراد) تبخیر می‌شود. به سمت خارج از مرکز انفجار، بیشتر تلفات ناشی از سوختگی ناشی از گرما، جراحات ناشی از بقایای پرتاب شده ناشی از موج ضربه و قرار گرفتن حاد در معرض تابش زیاد است.

فراتر از منطقه انفجار، تلفات ناشی از گرما، تشعشعات و آتش‌سوزی‌های ناشی از موج گرما رخ می‌دهد. در درازمدت، به دلیل وزش بادهای غالب، بارش رادیواکتیو در منطقه وسیع‌تری رخ می‌دهد. ذرات بارش رادیواکتیو وارد منبع آب می‌شوند و توسط افرادی که در فاصله‌ای دور از انفجار قرار دارند، استنشاق و بلعیده می‌شوند.

دانشمندان بازماندگان بمباران هیروشیما و ناگازاکی را مورد مطالعه قرار داده‌اند تا اثرات کوتاه‌مدت و بلندمدت انفجارهای هسته‌ای بر سلامت انسان را درک کنند. تشعشعات و ریزش رادیواکتیو بر سلول‌هایی در بدن که به طور فعال تقسیم می‌شوند (مو، روده، مغز استخوان، اندام‌های تولید مثل) تأثیر می‌گذارند. برخی از مشکلات سلامتی ناشی از آن عبارتند از:

حالت تهوع، استفراغ و اسهال

آب مروارید

ریزش مو

از دست دادن سلول‌های خونی

این شرایط اغلب خطر ابتلا به سرطان خون، سرطان ، ناباروری و نقص‌های مادرزادی را افزایش می‌دهد.

دانشمندان و پزشکان هنوز در حال مطالعه بازماندگان بمب‌های اتمی ریخته شده بر ژاپن هستند و انتظار دارند به مرور زمان نتایج بیشتری آشکار شود.

در دهه ۱۹۸۰، دانشمندان اثرات احتمالی جنگ هسته‌ای (انفجار بمب‌های هسته‌ای متعدد در نقاط مختلف جهان) را ارزیابی کردند و این نظریه را مطرح کردند که زمستان هسته‌ای می‌تواند رخ دهد. در سناریوی زمستان هسته‌ای، انفجار بمب‌های متعدد، ابرهای بزرگی از گرد و غبار و مواد رادیواکتیو را ایجاد می‌کند که به جو زمین می‌رسند. این ابرها مانع از رسیدن نور خورشید می‌شوند.

کاهش سطح نور خورشید، دمای سطح سیاره را پایین می‌آورد و فتوسنتز توسط گیاهان و باکتری‌ها را کاهش می‌دهد. کاهش فتوسنتز، زنجیره غذایی را مختل می‌کند و باعث انقراض گسترده حیات (از جمله انسان‌ها) می‌شود. این سناریو مشابه فرضیه سیارک است که برای توضیح انقراض دایناسورها پیشنهاد شده است. طرفداران سناریوی زمستان هسته‌ای به ابرهای گرد و غبار و آواری اشاره کردند که پس از فوران‌های آتشفشانی کوه سنت هلنز در ایالات متحده و کوه پیناتوبو در فیلیپین، در سراسر سیاره پخش شدند.

سلاح‌های هسته‌ای قدرت تخریبی باورنکردنی و بلندمدتی دارند که بسیار فراتر از هدف اصلی می‌رود. به همین دلیل است که دولت‌های جهان در تلاشند تا گسترش فناوری و مواد ساخت بمب هسته‌ای را کنترل کنند(!!!!!!!) و زرادخانه سلاح‌های هسته‌ای مستقر در طول جنگ سرد را کاهش دهند بمباران هیروشیما و ناگازاکی ممکن است دهه‌ها گذشته باشد، اما تصاویر وحشتناک آن صبح شوم آگوست به همان روشنی و وضوح همیشگی می‌سوزد.

آینده‌ای خطرناک

                                                                                       

                                                                                      از 12700 کلاهک هسته‌ای موجود در جهان، بیش از 9400 کلاهک در انبار نظامی برای استفاده توسط موشک‌ها، هواپیماها، کشتی‌ها و زیردریایی‌ها قرار دارند

در بیش از سه ربع قرن پس از حملات هسته‌ای به هیروشیما و ناگازاکی، جهان شاهد استفاده دیگری از سلاح‌های هسته‌ای نبوده است و تعداد سلاح‌ها در زرادخانه‌های هسته‌ای کشورها به طرز چشمگیری کاهش یافته است، (از۷۰۳۰۰ سلاح در سال ۱۹۸۶ به حدود ۱۲۷۰۰ سلاح در اوایل سال ۲۰۲۲). دو ابرقدرت هسته‌ای بزرگ جهان، ایالات متحده با کمی بیش از ۵۴۰۰ سلاح و روسیه با نزدیک به ۶۰۰۰ سلاح هستند، اگرچه ایالات متحده تعداد سلاح‌های استراتژیک مستقر کمی بیشتر، با ۱۶۴۴ سلاح در مقایسه با ۱۵۸۸ سلاح روس‌ها، دارد 

علاوه بر این، پیشرفت‌های تکنولوژیکی تهدید می‌کنند که سلاح‌های هسته‌ای حتی از سلاح‌های گذشته نیز مخرب‌تر باشند. به عنوان مثال، موشک‌های بالستیک ایالات متحده به طور فزاینده‌ای حاوی حسگرهای الکترونیکی پیچیده‌ای در نوک پوسته‌های فلزی خود هستند که به آنها این امکان را می‌دهد که دقیقاً در لحظه مناسب بر فراز هدف منفجر شوند و میزان تخریب بهینه را ایجاد کنند. چنین دستگاه‌هایی ممکن است یک کلاهک هسته‌ای را قادر سازند حتی یک تأسیسات عمیقاً دفن شده، مانند یک سیلوی موشکی زیرزمینی را نیز نابود کند.

 چنین سلاح‌هایی ممکن است دشمن را از اقدامات تهاجمی که منجر به پاسخ هسته‌ای می‌شود، بازدارد، اما کارشناسان استراتژی هسته‌ای نگران این هستند که دشمنان ممکن است تصمیم بگیرند که ابتدا حمله کنند تا از خطر نابودی سلاح‌هایشان توسط یک حمله پیشگیرانه جلوگیری کنند (قابل توجه ایران)

 موشک‌های هایپرسونیک که سریع‌تر و مانورپذیرتر از موشک‌های متعارف هستند و می‌توانند پاسخ به حمله را برای دشمن دشوار کنند - در نتیجه خطر اینکه کشور مقابل ممکن است به حمله اول دست بزند را افزایش می‌دهند 

(به نظر بنده اینها نگرانی ایالات متحده در از دست رفتن توان حمله هسته ایی بدون پاسخ متقابل است)

منابع:https://www.ucs.org/

https://cnduk.org/

رویترز

ویرایش شده در شنبه در 15:50 توسط scorpion57